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循環(huán)開關(guān)控制電路及其控制方法

文檔序號:7536149閱讀:531來源:國知局
專利名稱:循環(huán)開關(guān)控制電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明關(guān)于一種控制電路及其控制方法,特別關(guān)于一種循環(huán)開關(guān)控制電路及其控 制方法。
背景技術(shù)
由于文明的發(fā)展及人類的聰明才智,使得人類發(fā)明了許多電控設(shè)備,例如生活中 常用的排氣風扇、或冷暖風機、或燈具等,以改善生活質(zhì)量。也因為文明的發(fā)展快速,使人們 不再滿足于只有單純開與關(guān)的簡單功能的電控設(shè)備,因此,人類又發(fā)明出許多不同的控制 開關(guān)及方式,使電控設(shè)備具有許多不同的運作模式及功能,例如排氣風扇或冷暖風機送風 量的變化,或燈具的發(fā)光亮度的調(diào)整的不同的運作模式與功能。習知控制電控設(shè)備于不同的運作模式及功能所使用的控制開關(guān)或電路有以下三 種第一種是使用一機械式控制開關(guān)控制電控設(shè)備,藉由機械式控制開關(guān)的切換動作以改 變電控設(shè)備的運作模式及功能。第二種是使用多個控制開關(guān),使電控設(shè)備依據(jù)不同控制開 關(guān)的設(shè)定,操作于不同的運作模式及功能。第三種如圖1所示,其為習知一種控制電控設(shè)備Fl于不同運作模式及功能的控制 電路的示意圖。利用控制電路的線路設(shè)計,使電控設(shè)備Fl的電能及操作的狀態(tài)訊號可儲存 于控制回路21所具有的儲能組件211 (例如電容器)內(nèi),并藉由控制開關(guān)SWl SW3的操作 動作及訊號的切換,以改變控制回路21中儲存于儲能組件211的電能及操作狀態(tài)的訊號, 進而改變電控設(shè)備Fl的運作模式及其功能。然而,上述第一種機械式控制開關(guān)及第二種多個控制開關(guān)雖然具有設(shè)計簡易的優(yōu) 點,但因開關(guān)要切換至不同的運作模式,因此開關(guān)的線路相當多,而且接線相當復(fù)雜。另外, 若電控設(shè)備因故損壞而欲更換只有單純開與關(guān)功能的設(shè)備時,更換的工作將因線路的復(fù)雜 度甚高而使工作量相當大。此外,如圖1所示,第三種利用線路的設(shè)計雖可使控制開關(guān)的線路較單純,但因控 制回路21需儲存電能及操作的狀態(tài)訊號,故控制回路21需使用儲能組件211,但因其放電 路徑很多,所以儲能組件211內(nèi)所儲存的能量保存不久;為了使儲存的能量可保存久一點, 故需要較大容量的儲能組件211,造成儲能組件211不僅占用較大的空間,而且此儲能組件 211在沒有變換運作模式及功能的情況下并不會使用到,造成不必要的浪費。另外,當開關(guān) SW3切離時,電源訊號AC仍會供應(yīng)至電阻器R4、電源回路22、驅(qū)動回路23及控制回路21 內(nèi),因此電量也會流失而損耗能源。因此,如何提供一種控制電路,可不需使用大容量的儲能組件,又可達到節(jié)能的功 效,實為當前重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述課題,本發(fā)明的目的為提供一種不需使用大容量的儲能組件,又可達 到節(jié)能的功效的循環(huán)開關(guān)控制電路。
為達上述目的,本發(fā)明提出一種循環(huán)開關(guān)控制電路,使一電控設(shè)備可操作于不同 的運作模式及功能。循環(huán)開關(guān)控制電路包括一開關(guān)回路、一第一控制回路以及一第二控制 回路。開關(guān)回路產(chǎn)生一驅(qū)動訊號驅(qū)動電控設(shè)備。第一控制回路分別與開關(guān)回路及電控設(shè)備 電性連接,并依據(jù)驅(qū)動訊號的改變產(chǎn)生一第一控制訊號。其中,第一控制回路具有一第一濾波單元,其與開關(guān)回路電性連接,第一濾波單元 依據(jù)驅(qū)動訊號的改變輸出一脈沖訊號。第一控制回路還具有一觸發(fā)單元,其與第一濾波單 元電性連接,觸發(fā)單元依據(jù)第二控制訊號及脈沖訊號以產(chǎn)生一觸發(fā)訊號。第一控制回路還 具有一延遲單元,其與觸發(fā)單元及第二控制回路電性連接,延遲單元延遲觸發(fā)訊號后輸出 第一控制訊號。第二控制回路分別與第一控制回路及電控設(shè)備電性連接,第二控制回路具有一儲 能單元,儲能單元依據(jù)第一控制訊號進行充電和放電,以使第二控制回路產(chǎn)生一第二控制 訊號以輸入第一控制回路及控制電控設(shè)備于不同的運作模式及功能。第二控制回路還具有 一反向單元及一放電單元,反向單元分別與延遲單元及放電單元電性連接,放電單元與儲 能單元電性連接。反向單元依據(jù)第一控制訊號控制放電單元的導通與截止。第二控制回路還具有一充電單元,其分別與延遲單元、反向單元、放電單元及儲能 單元電性連接,充電單元依據(jù)第一控制訊號對儲能單元充電。其中,反向單元具有一第一開 關(guān),第一開關(guān)與放電單元電性連接。當?shù)谝婚_關(guān)依據(jù)第一控制訊號導通時,放電單元截止, 以使儲能單元不放電。當?shù)谝婚_關(guān)依據(jù)第一控制訊號截止時,放電單元導通,進而使儲能單 元放電。在本發(fā)明的一實施例中,循環(huán)開關(guān)控制電路還可包括一換流回路,其與開關(guān)回路 電性連接,換流回路依據(jù)一交流訊號產(chǎn)生一直流訊號,以輸入開關(guān)回路。在本發(fā)明的一實施例中,循環(huán)開關(guān)控制電路還可包括一電源開關(guān),其與開關(guān)回路 電性連接。當電源開關(guān)導通時,換流回路依據(jù)交流訊號輸出直流訊號。在本發(fā)明的一實施例中,循環(huán)開關(guān)控制電路還可包括一第三控制回路,其分別與 開關(guān)回路及換流回路電性連接。第三控制回路依據(jù)交流訊號輸出一第三控制訊號以導通開 關(guān)回路,以使開關(guān)回路依據(jù)直流訊號產(chǎn)生驅(qū)動訊號,以驅(qū)動電控設(shè)備。其中,第三控制回路 具有一變壓單元及一第二濾波單元,變壓單元分別與換流回路及第二濾波單元電性連接。 變壓單元依據(jù)交流訊號輸出一變壓訊號以輸入第二濾波單元,以使第二濾波單元產(chǎn)生第三 控制訊號,以控制開關(guān)回路。為達上述目的,本發(fā)明提出一種循環(huán)開關(guān)控制電路的控制方法,以控制一電控設(shè) 備,使電控設(shè)備可操作于不同的運作模式及功能。循環(huán)開關(guān)控制電路具有上述的電源開關(guān)、 開關(guān)回路、第一控制回路及第二控制回路。其中,開關(guān)回路依據(jù)電源開關(guān)的導通輸出驅(qū)動訊 號以驅(qū)動電控設(shè)備,而第二控制回路具有一儲能單元。本發(fā)明的控制方法包括以下步驟判斷電源開關(guān)的狀態(tài)是否改變;依據(jù)電源開關(guān) 狀態(tài)的改變,改變開關(guān)回路所輸出的驅(qū)動訊號;依據(jù)驅(qū)動訊號的改變使第一控制回路產(chǎn)生 一第一控制訊號;依據(jù)第一控制訊號使第二控制回路改變儲能單元的狀態(tài);依據(jù)儲能單元 狀態(tài)的改變產(chǎn)生一第二控制訊號;以及依據(jù)第二控制訊號改變電控設(shè)備的運作模式。其中,在判斷電源開關(guān)的狀態(tài)是否改變的步驟中,藉由上述的第三控制回路加以 判斷。在改變開關(guān)回路所輸出的驅(qū)動訊號的步驟中,藉由第三控制回路產(chǎn)生的第三控制訊號以改變開關(guān)回路的狀態(tài),進而改變驅(qū)動訊號。由第一控制回路產(chǎn)生一第一控制訊號的步驟中,第一控制回路依據(jù)驅(qū)動訊號的改 變輸出一脈沖訊號,以輸入一觸發(fā)單元。觸發(fā)單元依據(jù)第二控制訊號及脈沖訊號產(chǎn)生一觸 發(fā)訊號,進而產(chǎn)生第一控制訊號。另外,改變儲能單狀態(tài)是指對儲能單元進行充電和放電的 動作。在本發(fā)明的一實施例中,控制方法還可包括藉由一放電單元對儲能單元進行放電 動作,及藉由一充電單元對儲能單元進行充電動作。其中,充電單元依據(jù)第一控制訊號使放 電單元截止,以對儲能單元進行充電動作,進而改變第二控制訊號,使電控設(shè)備操作于不同 的運作模式及功能。充電單元具有一二極管,其可防止儲能單元儲存的電量流失。反向單元依據(jù)第一控制訊號導通放電單元,以對儲能單元進行放電動作。反向單 元具有一第一開關(guān),當?shù)谝婚_關(guān)依據(jù)第一控制訊號導通時,放電單元截止,使儲能單元不放 H1^ ο承上所述,因依本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路及其控制方法,以第二控制回路的儲 能單元的充電與放電的動作控制電控設(shè)備的運作模式及功能的切換,因此,可使循環(huán)開關(guān) 控制電路與電控設(shè)備之間的配線較為簡易,如欲更換只有單純開與關(guān)功能的設(shè)備時也可較 為簡單。另外,能源可藉由儲能單元儲存于控制電路內(nèi),且電控設(shè)備于啟動與關(guān)閉的動作之 間,儲能單元所儲存的能源能夠維持電控設(shè)備持續(xù)作動一段時間。因此,本發(fā)明的循環(huán)開關(guān) 控制電路及其控制方法并不需要大容量的儲能組件,也可達到節(jié)能的功效。


圖1為習知一種控制電控設(shè)備于不同運作模式及功能的控制電路的示意圖;圖2為本發(fā)明較佳實施例的一種循環(huán)開關(guān)控制電路的示意圖;圖3為循環(huán)開關(guān)控制電路的第二控制回路的電路示意圖;圖4A及圖4B分別為本發(fā)明較佳實施例的一種循環(huán)開關(guān)控制電路的另一示意圖;圖5為本發(fā)明的較佳實施例的循環(huán)開關(guān)控制電路的時序圖;圖6為本發(fā)明較佳實施例另一態(tài)樣的一種循環(huán)開關(guān)控制電路的示意圖;以及圖7為本發(fā)明較佳實施例的一種循環(huán)開關(guān)控制電路的控制方法的示意圖。主要組件符號說明l、la:循環(huán)開關(guān)控制電路11 開關(guān)回路12、12a:第一控制回路121 第一濾波單元122 觸發(fā)單元123 延遲單元13 第二控制回路131 儲能單元1311、1312、1331、1332、1333、ClU C12、D、DlU D12、G、RlU R12、R21、R22、R31、 R32、S11、S12、S13、Q、N 端132:反向單元
133:放電單元134:充電單元14 換流回路141:電源轉(zhuǎn)換器15:電源開關(guān)16 第三控制回路161 變壓單元162 第二濾波單元21 控制回路211 儲能組件22:電源回路23 驅(qū)動回路AC、CS1、CS2、CS3、DC、DS、P、T、TS 訊號Cl 電容器Dl 二極管E、Fl:電控設(shè)備I 電流Pl P6 步驟R1、R2、R3、R4、R5 電阻器S1、SW1 SW3 開關(guān)Tl、T2、T3、T4、t 時間V 電壓
具體實施例方式以下將參照相關(guān)圖式,說明依本發(fā)明較佳實施例的一種循環(huán)開關(guān)控制電路及其控 制方法,其中相同的組件及訊號將以相同的參照符號加以說明。請參照圖2所示,其為本發(fā)明較佳實施例的一種循環(huán)開關(guān)控制電路1的示意圖。循環(huán)開關(guān)控制電路1包括一開關(guān)回路11、一第一控制回路12以及一第二控制回 路13。本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路1可用于控制一電控設(shè)備E,使其具有不同的運作模式 及功能。另外,本發(fā)明的電控設(shè)備E可例如為排氣風扇、或冷暖風機、或燈具等。本實施例 以排氣風扇E為例,然其非限制性。開關(guān)回路11產(chǎn)生一驅(qū)動訊號DS驅(qū)動電控設(shè)備E。在本實施例中,當開關(guān)回路11 導通時,開關(guān)回路11依據(jù)一直流訊號DC輸出驅(qū)動訊號DS,使電控設(shè)備E運轉(zhuǎn)。其中,電控 設(shè)備E已內(nèi)建一驅(qū)動電路(圖未顯示),驅(qū)動電路可依據(jù)驅(qū)動訊號DS使電控設(shè)備E運轉(zhuǎn)。在本實施例中,電控設(shè)備E可例如為一使用直流驅(qū)動的設(shè)備。若電控設(shè)備E為一 使用交流驅(qū)動的設(shè)備時,則其內(nèi)部將內(nèi)建一直流轉(zhuǎn)交流(DC/AC)的電路(圖未顯示),使輸 入電控設(shè)備E的直流驅(qū)動訊號DS轉(zhuǎn)換為交流訊號,以驅(qū)動電控設(shè)備E。第一控制回路12分別與開關(guān)回路11及電控設(shè)備E電性連接,并依據(jù)驅(qū)動訊號DS 的改變產(chǎn)生一第一控制訊號CSl。其中,第一控制回路12可例如具有一第一濾波單元121、一觸發(fā)單元122及一延遲單元123。其中,第一濾波單元121與開關(guān)回路11及電控設(shè)備E 電性連接,觸發(fā)單元122與第一濾波單元121電性連接,而延遲單元123與觸發(fā)單元122及 第二控制回路13電性連接。第一濾波單元121依據(jù)驅(qū)動訊號DS的改變,輸出一脈沖訊號P。在本實施例中, 第一濾波單元121可例如為高通濾波器(High-Pass Filter)。高通濾波器只允許高頻的 訊號通過,并將低頻的訊號濾除。因此,當開關(guān)回路11持續(xù)導通時,因驅(qū)動訊號DS并未改 變,致驅(qū)動訊號DS并無高頻的訊號,故第一濾波單元121不會輸出脈沖訊號P,也就不會產(chǎn) 生第一控制訊號CS1,進而不會改變電控設(shè)備E的運作模式及功能。觸發(fā)單元122依據(jù)脈沖訊號P及第二控制回路13輸出的一第二控制訊號CS2以 產(chǎn)生一觸發(fā)訊號T。觸發(fā)單元122可例如為正緣觸發(fā),或負緣觸發(fā)的D型正反器。在本實施 例中,觸發(fā)單元122以正緣觸發(fā)的D型正反器為例。表1為觸發(fā)單元122的真值表(Truth Table)。其中,D為正反器的輸入端,G為 正反器的致能輸入端,Q為正反器的輸出端,而N為正反器的另一輸出端,且N的電平與Q相 反。換言之,當Q為高電平時,N為低電平;反之,當Q為低電平時,N為高電平。
GDQN0XQN1XQN個001個110表 1由表1可知只有在正反器的致能輸入端G由低電平0變?yōu)楦唠娖?時,正反器的 輸出端Q的電平才會等于輸入端D的電平,此時,正反器的輸出端Q的電平會保持住直到下 一次正反器的致能輸入端G由低電平0再次變?yōu)楦唠娖?時。同時,因為正反器的輸出端 Q的電平與正反器的輸入端D的電平相同,所以輸出端N的電平與輸入端D相反。因此,當觸發(fā)單元122的致能輸入端G由低電平轉(zhuǎn)為高電平的瞬間,觸發(fā)單元122 的輸出端Q輸出的訊號與觸發(fā)單元122的輸入端D (即第二控制回路13輸出的一第二控制 訊號CS2)具有相同電平。換言之,當脈沖訊號P由低電平轉(zhuǎn)為高電平時,觸發(fā)單元122輸 出的觸發(fā)訊號T (由觸發(fā)單元122的輸出端N所輸出)與第二控制訊號CS2具有相反電平。觸發(fā)單元122輸出的觸發(fā)訊號T輸入延遲單元123,延遲單元123將觸發(fā)訊號T延 遲一段時間后輸出,輸出的訊號即為第一控制訊號CS1,并輸入至第二控制回路13。第二控制回路13分別與第一控制回路12及電控設(shè)備E電性連接,第二控制回路 13具有一儲能單元131,儲能單元131依據(jù)第一控制訊號CSl進行充電和放電,以使第二控 制回路13產(chǎn)生一第二控制訊號CS2以輸入第一控制回路12及控制電控設(shè)備E的運轉(zhuǎn)模式。 在本實施例中,儲能單元131以電容器為例。第二控制回路13還可具有一反向單元132及一放電單元133,反向單元132分別與延遲單元123及放電單元133電性連接,且放電單元133與儲能單元131電性連接。反 向單元132將第一控制訊號CSl反相,以控制放電單元133的導通與截止。而儲能單元131 依據(jù)放電單元133的導通而放電。第二控制回路13還可具有一充電單元134,其分別與延遲單元123、反向單元132、 放電單元133及儲能單元131電性連接。充電單元134依據(jù)第一控制訊號CSl對儲能單元 131充電。換言之,當?shù)谝豢刂朴嵦朇Sl為高電平時,第一控制訊號CSl流經(jīng)充電單元134 以對儲能單元131進行充電,此時放電單元133為截止狀態(tài)。請參照圖3所示,其為循環(huán)開關(guān)控制電路1的第二控制回路13的電路示意圖。充電單元134可例如具有一第一電阻器Rl及一二極管Dl,第一電阻器Rl的第一 端Rll與延遲單元123的輸出端電性連接,第一電阻器Rl的第二端R12與二極管Dl的第 一端Dll電性連接,二極管Dl的第二端D12分別與放電單元133的第一端1331及儲能單 元131的第一端1311電性連接。當?shù)谝豢刂朴嵦朇Sl為高電平時,第一控制訊號CSl經(jīng)由第一電阻器Rl及二極管 Dl,以對儲能單元131進行快速充電,進而使第二控制訊號CS2變?yōu)楦唠娖剑暂斎胗|發(fā)單 元122及電控設(shè)備E (圖3未顯示),因此,可改變電控設(shè)備E的運作模式及功能。因放電單元133截止時,對儲能單元131而言,二極管Dl為逆向偏壓,故儲能單元 131所儲存的電量并不會快速流失,因此,在電控設(shè)備E的運作模式切換之間,循環(huán)開關(guān)控 制電路1能夠維持電控設(shè)備E —段時間的能源供應(yīng)。因此,本發(fā)明的儲能單元131不需如 習知技術(shù)般,需要較大容量的儲能組件(例如圖1的儲能組件211 ;另外,電源回路22及驅(qū) 動回路23也會有噪聲電容的存在)。反向單元132具有一第二電阻器R2、第三電阻器R3、第一開關(guān)Sl及第一電容器 Cl。其中,第二電阻器R2的第一端R21與第一電阻器Rl的第一端Rll及延遲單元123的 輸出端電性連接,第二電阻器R2的第二端R22與第一開關(guān)Sl的第一端Sll電性連接。第 一開關(guān)Sl的第二端S12與放電單元133的第一端1331、第一電容器Cl的第一端Cll及第 三電阻器R3的第二端R32電性連接,第一開關(guān)Sl的第三端S13與第一電容器Cl的第二端 C12、放電單元133的第三端1333及儲能單元131的第二端1312電性連接并接地。第三電 阻器R3的第一端R31與一定電壓V連接。在本實施例中,放電單元133及第一開關(guān)Sl可例如為場效應(yīng)晶體管 (Field-Effect Transistor,F(xiàn)ET)。場效應(yīng)晶體管可分為接合型場效晶體管(JFET)或金屬 氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(MOSFET),于此,以N型場效應(yīng)晶體管(NMOS)為例。當?shù)谝豢刂朴嵦朇Sl為高電平且第一開關(guān)Sl導通時,電壓V所產(chǎn)生的電流I流經(jīng) 第三電阻器R3,再流經(jīng)第一開關(guān)Sl的第二端S12及第一開關(guān)Sl的第三端S13,電流I并不 流入放電單元133的第一端1331,因此,放電單元133截止,故儲能單元131并不放電,第二 控制訊號CS2也不改變其電平,意即不會改變電控設(shè)備E的運作模式及功能。當?shù)谝豢刂朴嵦朇Sl為低電平且第一開關(guān)Sl截止時,電壓V所產(chǎn)生的電流I流 經(jīng)第三電阻器R3,再流入第一電容器Cl的第一端C11,使第一電容器Cl充電,最后導通放 電單元133,進而使儲能單元131經(jīng)放電單元133的第二端1332及放電單元133的第三端 1333放電,如此,同時使第二控制訊號CS2降低為低電平訊號。請參照圖4A所示,循環(huán)開關(guān)控制電路1還可包括一換流回路14及一電源開關(guān)15,
9換流回路14分別與開關(guān)回路11及電源開關(guān)15電性連接。當電源開關(guān)15導通(即投入) 時,換流回路14可依據(jù)一交流訊號AC產(chǎn)生直流訊號DC,以輸入開關(guān)回路11。其中,換流回 路14具有一交流轉(zhuǎn)直流(AC/DC)的電源轉(zhuǎn)換器(Converter) 141,使輸入的交流訊號AC轉(zhuǎn) 換為直流訊號DC,并輸入開關(guān)回路11。交流轉(zhuǎn)直流的電源轉(zhuǎn)換器141為常用的習知技術(shù), 于此不再贅述。循環(huán)開關(guān)控制電路1還可包括一第三控制回路16,其分別與開關(guān)回路11及換流回 路14電性連接,并依據(jù)交流訊號AC輸出一第三控制訊號CS3以導通開關(guān)回路11,以使開關(guān) 回路11依據(jù)直流訊號DC產(chǎn)生驅(qū)動訊號DS,以驅(qū)動電控設(shè)備E。換言之,當電源開關(guān)15投入時,交流訊號AC輸入換流回路14及第三控制回路16, 交流訊號AC經(jīng)換流回路14的交流轉(zhuǎn)直流的電源轉(zhuǎn)換器141轉(zhuǎn)換為直流訊號DC并輸入開 關(guān)回路11 ;另外,第三控制回路16輸出第三控制訊號CS3,以輸入開關(guān)回路11,使開關(guān)回路 11導通,開關(guān)回路11輸出驅(qū)動訊號DS,使電控設(shè)備E運轉(zhuǎn)。當電源開關(guān)15持續(xù)導通時,第 三控制回路16持續(xù)輸出第三控制訊號CS3,以導通開關(guān)回路11,因此電控設(shè)備E持續(xù)運轉(zhuǎn) 且不改變其運作模式及功能。第三控制回路16可例如具有一變壓單元161及一第二濾波單元162。變壓單元 161分別與換流回路14及第二濾波單元162電性連接,第二濾波單元162與開關(guān)回路11電 性連接。變壓單元161依據(jù)交流訊號AC輸出一變壓訊號TS以輸入第二濾波單元162,使第 二濾波單元162產(chǎn)生第三控制訊號CS3,以控制開關(guān)回路11的導通與截止。在本實施例中,變壓單元161將交流訊號AC衰減后輸出變壓訊號TS以輸入第二 濾波單元162。第二濾波單元162可例如為低通濾波器(Low-PassFiIter),其將交流訊號 AC的高頻噪聲的部分濾除,只讓低頻(例如60HZ)的訊號通過。因此,當電源開關(guān)15投入 并持續(xù)導通時,第三控制回路16的第二濾波單元162讓低頻的交流訊號AC通過而持續(xù)輸 出第三控制訊號CS3,使開關(guān)回路11持續(xù)輸出驅(qū)動訊號DS,使電控設(shè)備E運轉(zhuǎn)而不改變其 運作模式及功能。另外,請參照圖4B所示,開關(guān)回路11可為一場效晶體管,其柵極端與第三控制回 路16電性連接,其源極端與漏極端分別與換流回路14及第一控制回路12電性連接。第三 控制回路16輸出的第三控制訊號CS3輸入場效晶體管的柵極并導通開關(guān)回路11,使開關(guān)回 路11輸出驅(qū)動訊號DS,以輸入并控制電控設(shè)備E及第一控制回路12。請同時參照圖4A及圖5以說明本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路1的詳細作動情形。其 中,圖5為循環(huán)開關(guān)控制電路1的時序圖,橫坐標為時間軸。當電源開關(guān)15于一第一時間Tl投入而導通,換流回路14輸出直流訊號DC并輸 入開關(guān)回路11,同時,第三控制回路16產(chǎn)生第三控制訊號CS3,使開關(guān)回路11輸出驅(qū)動訊 號DS,故第一時間Tl時,直流訊號DC、第三控制訊號CS3及驅(qū)動訊號DS均為高電平。在電 源開關(guān)15因投入而導通的瞬間,第一濾波單元121依據(jù)驅(qū)動訊號DS瞬間產(chǎn)生一脈沖(如 圖5中,于Tl時間點時,脈沖訊號P出現(xiàn)的往上突波)并輸入觸發(fā)單元122。此時,第二控 制訊號CS2為一低電平,故觸發(fā)單元122輸出的觸發(fā)訊號T為高電平(與第二控制訊號CS2 的電平相反),經(jīng)延遲單元123延遲一時間t后,第一控制訊號CSl也變?yōu)楦唠娖?,因此,?能單元131經(jīng)由充電單元134進行快速充電,使第二控制訊號CS2也變?yōu)楦唠娖剑暂斎腚?控設(shè)備E改變其運作模式及功能。
高電平的第一控制訊號CSl經(jīng)反向單元132反向后,導通第一開關(guān)Si,使第一電容 器Cl不充電,故放電單元133截止,儲能單元131并不會放電,使儲能單元131所儲存的電
量可以維持。當電源開關(guān)15于第一時間Tl后持續(xù)導通時,開關(guān)回路11也持續(xù)導通,驅(qū)動回號 DS及第三控制訊號CS3持續(xù)為高電平,因?qū)ê蟮尿?qū)動回號DS并無變動,故脈沖訊號P仍 為低電平,使觸發(fā)單元122輸出的觸發(fā)訊號T、第一控制訊號CSl及控制電控設(shè)備E的運作 模式的第二控制訊號CS2均不改變其電平,電控設(shè)備E也不改變其運作模式及功能。當電源開關(guān)15于一第二時間T2由投入改為開路(即截止)時,開關(guān)回路11因第 三控制回路16的第三控制訊號CS3而截止,使電控設(shè)備E失去驅(qū)動訊號DS而停止運作,此 時,儲能單元131所儲存的能源因充電單元134的二極管Dl而得以保存,故高電平的第二 控制訊號CS2得以保持一段時間。當電源開關(guān)15于一第三時間T3再次投入時,開關(guān)回路11因第三控制回路16的 第三控制訊號CS3而再次導通,使驅(qū)動訊號DS再次驅(qū)動電控設(shè)備E及輸入至第一控制回路 12。由于電源開關(guān)15再次投入的瞬間,驅(qū)動訊號DS經(jīng)第一濾波單元121后,輸出的脈沖訊 號P瞬間產(chǎn)生一脈沖(如圖5中,于T3時間點時,脈沖訊號P出現(xiàn)的往上突波)而輸入觸 發(fā)單元122,故觸發(fā)單元122輸出的觸發(fā)訊號T與第二控制訊號CS2具有相反的電平,因第 二控制訊號CS2為高電平訊號,故觸發(fā)訊號T變?yōu)榈碗娖?,?jīng)延遲單元123延遲后,第一控 制回路12輸出的第一控制訊號CSl也變?yōu)榈碗娖?。低電平的第一控制訊號CSl輸入第二控制回路13的反向單元132后準備輸入至 放電單元133的柵極的訊號為高電平,進而導通放電單元133,使儲能單元131放電而使第 二控制訊號CS2由先前的高電平變?yōu)榈碗娖?。當電源開關(guān)15于一第四時間T4由投入再次改為開路時,開關(guān)回路11因第三控制 回路16的第三控制訊號CS3而截止,使電控設(shè)備E失去驅(qū)動訊號DS而停止運作,此時,第一 控制訊號CSl及第二控制訊號CS2均維持低電平而不改變電控設(shè)備E的運作模式及功能。重復(fù)上述電源開關(guān)15的導通動作又可使儲能單元131充電,進而使第二控制訊號 CS2成為高電平,以再次改變電控設(shè)備E的運作模式及功能。承上所述,本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路1以電源開關(guān)15的導通與截止的動作控制 電控設(shè)備E的運作模式及功能的切換,因此,可使循環(huán)開關(guān)控制電路1與電控設(shè)備E之間的 配線較為簡易,如欲更換只有單純開與關(guān)功能的設(shè)備時可較為簡單。另外,當電源開關(guān)15 于短時間內(nèi)由導通改為截止時,電能可保存于儲能單元131內(nèi),且電控設(shè)備E于啟動與關(guān)閉 的動作之間,儲能單元131所儲存的能源能夠維持電控設(shè)備持續(xù)作動一段時間。因此,控制 電路不需要大容量的儲能組件(例如圖1的儲能組件211 ;另外,電源回路22及驅(qū)動回路 23也會有噪聲電容的存在),也可達到節(jié)能的功效。請參照圖6所示,其為本發(fā)明較佳實施例另一態(tài)樣的一種循環(huán)開關(guān)控制電路Ia的 示意圖。本態(tài)樣的循環(huán)開關(guān)控制電路Ia與上一態(tài)樣的循環(huán)開關(guān)控制電路1主要不同在于, 本態(tài)樣的循環(huán)開關(guān)控制電路Ia的第一控制回路12a為一微處理器。其中,第一控制回路 12a具有循環(huán)開關(guān)控制電路1的第一控制回路12的第一濾波單元121、觸發(fā)單元122及延 遲單元123相同的功能,使得第一控制回路12a可依據(jù)驅(qū)動訊號DS及第二控制訊號CS2輸出第一控制訊號CS1,使第二控制回路13的儲能單元131進行充電及放電的動作,以改變第 二控制訊號CS2的電壓電平,進而可改變電控設(shè)備E的操作模式及功能。請同時參照圖4A及圖7以說明本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路1的控制方法。其中, 圖7為本發(fā)明較佳實施例的一種循環(huán)開關(guān)控制電路1的控制方法的示意圖。依據(jù)本發(fā)明較佳實施例的循環(huán)開關(guān)控制電路1的控制方法包括步驟P1至步驟P6。步驟Pl判斷電源開關(guān)15的狀態(tài)是否改變。于此,藉由第三控制回路16判斷電源 開關(guān)15的狀態(tài)是否改變。當電源開關(guān)15的狀態(tài)改變時,同時改變第三控制回路16所輸出 的第三控制訊號CS3。步驟P2依據(jù)電源開關(guān)15狀態(tài)的改變,控制或改變開關(guān)回路11所輸出的驅(qū)動訊號 DS。于此,藉由第三控制回路16產(chǎn)生第三控制訊號CS3以控制或改變開關(guān)回路11的狀態(tài), 進而改變驅(qū)動訊號DS。當電源開關(guān)15導通時,第三控制回路16輸出第三控制訊號CS3,使 開關(guān)回路11導通并依據(jù)直流訊號DC產(chǎn)生驅(qū)動訊號DS,以驅(qū)動電控設(shè)備E運轉(zhuǎn)。步驟P3依據(jù)驅(qū)動訊號DS的改變使第一控制回路12產(chǎn)生第一控制訊號CS1。于 此,第一控制回路12依據(jù)驅(qū)動訊號DS的改變輸出脈沖訊號P,以輸入觸發(fā)單元122,并輸出 觸發(fā)訊號T,經(jīng)延遲電路123后輸出成為第一控制訊號CS1。其中,觸發(fā)單元122可例如為 正緣觸發(fā),或負緣觸發(fā)的D型正反器。觸發(fā)單元122依據(jù)第二控制訊號CS2及脈沖訊號P 產(chǎn)生觸發(fā)訊號T,進而產(chǎn)生第一控制訊號CSl。步驟P4依據(jù)第一控制訊號CSl使第二控制回路13控制或改變儲能單元131的狀 態(tài)。其中,儲能單元131為電容器。改變儲能單元131狀態(tài)指對儲能單元131進行充電和放 電的動作。于此,藉由放電單元133對儲能單元131進行放電的動作,并藉由充電單元134 對儲能單元131進行充電的動作。第二控制回路13還可具有反向單元132,反向單元132依據(jù)第一控制訊號CSl導 通放電單元133,以對儲能單元131進行放電的動作。反向單元132具有第一開關(guān)Si。當 第一開關(guān)Sl依據(jù)第一控制訊號CSl導通時(例如當?shù)谝豢刂朴嵦朇Sl為高電平時,第一開 關(guān)Sl的N型場效晶體管為導通),放電單元133 (例如也為N型場效晶體管)截止,使儲能 單元131不放電。當?shù)谝婚_關(guān)Sl依據(jù)第一控制訊號CSl截止時,放電單元133導通,進而 使儲能單元131放電,以改變儲能單元131所儲存的電量。其中,放電單元133及第一開關(guān) Sl分別為晶體管。步驟P5依據(jù)儲能單元131狀態(tài)的改變產(chǎn)生第二控制訊號CS2。于此,當儲能單元 131依據(jù)第一控制訊號CSl充電而達到高電平時,第二控制回路13輸出的第二控制訊號 CS2也為高電平。步驟P6依據(jù)第二控制訊號CS2改變電控設(shè)備E的運作模式與功能。第二控制回 路13輸出的高電平第二控制訊號CS2輸入電控設(shè)備E,使電控設(shè)備E操作于不同的運作模 式及功能。綜上所述,本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路及其控制方法,因以第二控制回路的儲能 單元的充電與放電的動作控制電控設(shè)備的運作模式及功能的切換,因此,可使循環(huán)開關(guān)控 制電路與電控設(shè)備之間的配線較為簡易,如欲更換只有單純開與關(guān)功能的設(shè)備時也可較為 簡單。另外,能源可藉由儲能單元儲存于控制電路內(nèi),且電控設(shè)備于啟動與關(guān)閉的動作之 間,儲能單元所儲存的能源能夠維持電控設(shè)備持續(xù)作動一段時間。因此,本發(fā)明的循環(huán)開關(guān)控制電路及其控制方法并不需要大容量的儲能組件,也可達到節(jié)能的功效。 以上所述僅為舉例性,而非為限制性的。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇,而對其
進行的等效修改或變更,均應(yīng)包含于所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)開關(guān)控制電路,用以控制一電控設(shè)備,該循環(huán)開關(guān)控制電路包括一開關(guān)回路,產(chǎn)生一驅(qū)動訊號以驅(qū)動該電控設(shè)備;一第一控制回路,分別與該開關(guān)回路及該電控設(shè)備電性連接,并依據(jù)該驅(qū)動訊號的改 變產(chǎn)生一第一控制訊號;以及一第二控制回路,分別與該第一控制回路及該電控設(shè)備電性連接,該第二控制回路具 有一儲能單元,該儲能單元依據(jù)該第一控制訊號進行充電和放電,以使該第二控制回路產(chǎn) 生一第二控制訊號以輸入該第一控制回路及控制該電控設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第一控制回路具有一第一濾波單 元,該第一濾波單元與該開關(guān)回路電性連接,并依據(jù)該驅(qū)動訊號的改變輸出一脈沖訊號。
3.如權(quán)利要求2所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第一濾波單元為高通濾波器。
4.如權(quán)利要求2所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第一控制回路還具有一觸發(fā)單元, 該觸發(fā)單元與該第一濾波單元電性連接,并依據(jù)該第二控制訊號及該脈沖訊號以產(chǎn)生一觸 發(fā)訊號。
5.如權(quán)利要求4所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該觸發(fā)單元為D型正反器。
6.如權(quán)利要求4所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第一控制回路還具有一延遲單元, 該延遲單元與該觸發(fā)單元及該第二控制回路電性連接,該延遲單元延遲該觸發(fā)訊號后輸出 該第一控制訊號。
7.如權(quán)利要求6所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第二控制回路還具有一反向單元及 一放電單元,該反向單元分別與該延遲單元及該放電單元電性連接,該放電單元與該儲能 單元電性連接,該反向單元依據(jù)該第一控制訊號控制該放電單元的導通與截止。
8.如權(quán)利要求7所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該儲能單元依據(jù)該放電單元的導通而 放電,或該第二控制回路還具有一充電單元,該充電單元分別與該延遲單元、該反向單元、 該放電單元及該儲能單元電性連接,該充電單元依據(jù)該第一控制訊號對該儲能單元充電。
9.如權(quán)利要求8所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該充電單元具有一第一電阻器及一二 極管,該第一電阻器分別與該延遲單元及該二極管電性連接,該二極管分別與該放電單元 及該儲能單元電性連接。
10.如權(quán)利要求9所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該反向單元具有一第一開關(guān),該第一 開關(guān)與該放電單元電性連接,當該第一開關(guān)依據(jù)該第一控制訊號導通時,該放電單元截止, 以使該儲能單元不放電。
11.如權(quán)利要求10所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中當該第一開關(guān)依據(jù)該第一控制訊號 截止時,該放電單元導通,進而使該儲能單元放電,或該反向單元還具有一第一電容器,其 分別與該第一開關(guān)及該放電單元電性連接。
12.如權(quán)利要求10所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該放電單元及該第一開關(guān)分別為晶 體管。
13.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,該循環(huán)開關(guān)控制電路還包括一換流回路,與該開關(guān)回路電性連接,并依據(jù)一交流訊號產(chǎn)生一直流訊號,以輸入該開 關(guān)回路。
14.如權(quán)利要求13所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,該循環(huán)開關(guān)控制電路還包括一電源開關(guān),與該開關(guān)回路電性連接,當該電源開關(guān)導通時,該換流回路依據(jù)該交流訊號輸出該直流訊號。
15.如權(quán)利要求14所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,該循環(huán)開關(guān)控制電路還包括一第三控制回路,分別與該開關(guān)回路及該換流回路電性連接,并依據(jù)該交流訊號輸出 一第三控制訊號以導通該開關(guān)回路,以使該開關(guān)回路依據(jù)該直流訊號產(chǎn)生該驅(qū)動訊號,以 驅(qū)動該電控設(shè)備。
16.如權(quán)利要求15所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第三控制回路具有一變壓單元及 一第二濾波單元,該變壓單元分別與該換流回路及該第二濾波單元電性連接,該第二濾波 單元與該開關(guān)回路電性連接,該變壓單元依據(jù)該交流訊號輸出一變壓訊號以輸入該第二濾 波單元,以使該第二濾波單元產(chǎn)生該第三控制訊號,以控制該開關(guān)回路。
17.如權(quán)利要求16所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第二濾波單元為低通濾波器。
18.如權(quán)利要求1項或第15所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該第一控制回路為一微處 理器。
19.如權(quán)利要求1項或第15所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該儲能單元為電容器。
20.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)開關(guān)控制電路,其中該電控設(shè)備為排氣風扇、或暖風機、 或燈具。
21.一種循環(huán)開關(guān)控制電路的控制方法,該循環(huán)開關(guān)控制電路控制一電控設(shè)備,并具有 一電源開關(guān)、一開關(guān)回路、一第一控制回路及一第二控制回路,該開關(guān)回路依據(jù)該電源開關(guān) 的導通輸出一驅(qū)動訊號以驅(qū)動該電控設(shè)備,該第二控制回路具有一儲能單元,該控制方法 包括以下步驟判斷該電源開關(guān)的狀態(tài)是否改變;依據(jù)該電源開關(guān)狀態(tài)的改變,控制或改變該開關(guān)回路所輸出的該驅(qū)動訊號;依據(jù)該驅(qū)動訊號的改變使該第一控制回路產(chǎn)生一第一控制訊號;依據(jù)該第一控制訊號使該第二控制回路控制或改變該儲能單元的狀態(tài);以及依據(jù)該儲能單元狀態(tài)的改變產(chǎn)生一第二控制訊號。
22.如權(quán)利要求21所述的控制方法,其中在判斷該電源開關(guān)的狀態(tài)是否改變的步驟 中,藉由一第三控制回路加以判斷。
23.如權(quán)利要求22所述的控制方法,其中在改變該開關(guān)回路所輸出的該驅(qū)動訊號的步 驟中,藉由該第三控制回路產(chǎn)生一第三控制訊號以控制或改變該開關(guān)回路的狀態(tài),進而控 制或改變該驅(qū)動訊號。
24.如權(quán)利要求21所述的控制方法,其中改變該儲能單元狀態(tài)是指對該儲能單元進行 充電和放電的動作。
全文摘要
一種循環(huán)開關(guān)控制電路用以控制一電控設(shè)備,并包括一開關(guān)回路、一第一控制回路以及一第二控制回路。開關(guān)回路產(chǎn)生一驅(qū)動訊號以驅(qū)動電控設(shè)備。第一控制回路分別與開關(guān)回路及電控設(shè)備電性連接,并依據(jù)驅(qū)動訊號的改變產(chǎn)生一第一控制訊號。第二控制回路分別與第一控制回路及電控設(shè)備電性連接。第二控制回路具有一儲能單元,該儲能單元依據(jù)第一控制訊號進行充電和放電,以使第二控制回路產(chǎn)生一第二控制訊號。第二控制信號輸入到第一控制回路標簽控制電控設(shè)備。一種循環(huán)開關(guān)控制電路的控制方法也一并揭露。本發(fā)明不需使用大容量的儲能組件,即可達到節(jié)能的功效。
文檔編號H03K17/042GK102104372SQ200910263859
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者劉德中, 李宜樺 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司
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